颅脑外伤术后血清神经生化标志物及其脑脊液中P73、P38蛋白表达的意义

刘晓刚，刘寒松，王二玲，冯娟，郑春雷，赵新玲，张宝营

目前临床评价颅脑损伤主要通过神经系统体格检查、影像学检查等，虽能判断病变位置、性质等，但对病情进展、预后评估尚有欠缺，探寻能直接、定量反映脑组织损伤程度及预后的指标成为神经外科研究热点［1］。中枢神经特异性蛋白（S100β）、人脑髓鞘碱性蛋白（MBP）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）是神经生化标志物，测定方便，但在颅脑外伤术后应用价值尚存在争议［2］。肿瘤蛋白P73（P73）、P38丝裂原活化蛋白激酶（P38）均为突触素，在神经元存活、神经元突起生长及功能维持中起到重要作用。Deng等［3］进行的食管癌细胞体外试验表明，P73可调控细胞增殖、凋亡。动物学研究发现，P38可减轻大鼠脑缺血∕再灌注损伤，促进缺血性脑神经的修复［4］。但现阶段关于颅脑外伤术后脑脊液中P73、P38蛋白的报道较少。本研究选取101例颅脑外伤术病人，探讨血清神经生化标志物及其脑脊液中P73、P38蛋白表达的意义，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2017年5月至2019年7月郑州大学附属郑州中心医院收治的101例颅脑外伤术病人作为观察组，选取同期健康体检者101例作为对照组，其中观察组女46例，男55例，年龄范围24～52岁，年龄（38.07±6.94）岁，体质量指数（BMI）范围20～25 kg∕m²，BMI（22.39±1.15）kg∕m²；对照组女50例，男51例，年龄范围22～54岁，年龄（37.85±7.88）岁，BMI范围19～24 kg∕m²，BMI（22.48±0.72）kg∕m²。两组性别、BMI、年龄等资料均衡可比（P＞0.05）。本研究病人或其近亲属知情同意，本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。

1.2 纳入、排除标准（1）纳入标准：观察组均为全麻下行颅脑外伤术病人，对照组为健康者；发病前认知功能正常；无精神疾病；未合并脑脊液漏；无颅内感染、脑膜炎；入组前1个月无急性脑血管疾病。（2）排除标准：极度营养不良者；开放性颅脑损伤者；合并颅内恶性肿瘤者；有吸毒史者；长期应用脑血管、神经营养药物者。

1.3 方法

1.3.1血清神经生化标志物检测（1）主要试剂：S100β试剂盒（武汉明德生物科技股份有限公司）；MBP试剂盒（上海雅吉生物科技有限公司）；NSE试剂盒（上海科兴商贸有限公司）。（2）检测方法：观察组于术后第3天、对照组于入院时空腹状态下抽取5 mL静脉血，离心，采用免疫层析法检测血清S100β水平，采用酶联免疫吸附法检测血清MBP、NSE水平。

1.3.2免疫印迹检测脑脊液中P73、P38蛋白术后第3天严格无菌操作，行腰椎穿刺留取6 mL脑脊液，软组织匀浆器制作匀浆，加入裂解缓冲液、蛋白酶抑制剂、二流苏糖，离心，取上清，加入一抗、二抗，电泳，转膜，ECL发光液、定影液、显影液显色，图像分析系统扫描分析。

1.3.3预后评估方法术后1个月采用格拉斯哥预后评分（GOS）［5］评估，分值越高预后越佳，5、4分为预后良好，3分为重残，2、1分为预后不良，Cronbach’s α为0.833，可信度良好。

1.3.4认知功能评估术后1个月采用美国简明精神状态检查量表（MMSE）［6］评估，共19项，包含语言即刻记忆等多个维度，满分30分，分值越高，认知功能越佳，组内相关系数为0.99，可信度良好，认知功能损害轻度≥21分，中度10～20分，重度≤9分，若病人仍处于昏迷状态，视为重度认知功能损害。

1.4 观察指标（1）比较两组血清神经生化标志物水平。（2）比较不同预后病人血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达。（3）分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白与GOS评分的相关性。（4）分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白预测不良预后的价值。（5）比较不同认知功能者血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达。（6）分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白与MMSE评分相关性。

1.5 统计学方法采用SPSS 22.0统计学软件处理数据。计量资料以±s表示，多组间比较以单因素方差分析，两两比较以LSD-t检验。计数资料用例（%）表示，比较以χ2检验。此外，采用Pearson进行相关性分析。采用接收者操作特征（ROC）曲线及ROC下面积（AUC）分析各指标预测不良预后的价值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 比较两组血清神经生化标志物水平观察组血 清S100β、MBP、NSE较 对 照 组 高（P＜0.05）。见表1。

表1 颅脑外伤术病人及健康体检者各101例血清神经生化标志物水平比较/±s

表1 颅脑外伤术病人及健康体检者各101例血清神经生化标志物水平比较/±s

注：S100β为中枢神经特异性蛋白，MBP为人脑髓鞘碱性蛋白，NSE为神经元特异性烯醇化酶。

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2.2 比较不同预后病人血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达101例病人手术方式为全麻下标准大骨瓣开颅术或改良标准大骨瓣开颅术。不同预后病人一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；不同预后病人间血清S100β、MBP、NSE及脑脊液中P73、P38蛋白表达比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；预后良好、重残、不良病人血清S100β、MBP、NSE表达依次递增，脑脊液中P73、P38蛋白表达依次递减（P＜0.05）。见表2、图1。

表2 101例颅脑外伤术病人一般资料比较

图1 各组脑脊液中P73、P38蛋白表达

2.3 分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白与GOS评分的相关性101例病人GOS评分范围为1～5分，GOS评分（3.75±1.02）分。术后第3天血清S100β、NSE与术后1个月GOS评分呈负相关（r1=-0.644，P1＜0.001；r2=-0.522，P2＜0.001），脑脊液中P73、P38蛋白与GOS评分呈正相关（r1=0.604，P1＜0.001；r2=0.529，P2＜0.001）；血清MBP与GOS评分无相关性（r=0.067，P=0.509）。

2.4 分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白预测不良预后的价值经ROC分析发现，S100β预测不良预后AUC最大，为0.902，截断值为1.48 μg∕L，敏感度为75.00%，特异度为94.12%，见图2、表3。

表3 ROC分析结果

图2 ROC曲线分析

2.5 比较不同认知功能者血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达不同认知功能者血清S100β、NSE、脑脊液中P73、P38蛋白表达比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；认知功能损害轻度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高，脑脊液中P73、P38蛋白依次降低（P＜0.05）；不同认知功能者血清MBP比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见图3、表4。

表4 不同认知功能者血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达比较∕±s

表4 不同认知功能者血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白表达比较∕±s

注：S100β为中枢神经特异性蛋白，MBP为人脑髓鞘碱性蛋白，NSE为神经元特异性烯醇化酶，P73为肿瘤蛋白，P38为P38丝裂原活化蛋白激酶。①与轻度组比较，P＜0.05。②与中度组比较，P＜0.05。

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图3 脑脊液中P73、P38蛋白表达

2.6 分析血清神经生化标志物、脑脊液中P73、P38蛋白与MMSE评分相关性101例病人MMSE评分范围为8～22分，MMSE评分（17.75±2.03）分。术后第3天血清S100β、NSE与术后1个月MMSE评分呈负相关（r1=-0.677，P1＜0.001；r2=-0.575，P2＜0.001），脑脊液中P73、P38蛋白与MMSE评分呈正相关（r1=0.570，P1＜0.001；r2=0.548，P2＜0.001）；血 清MBP与MMSE评分无相关性（r=-0.025，P=0.807）。

3 讨论

目前尚缺乏早期预测颅脑外伤术后病人预后有效指标，不利于疾病的治疗与临床结局的改善，因此研究具有高灵敏度、特异度指标至关重要。本研究发现，观察组血清S100β、MBP、NSE较对照组高，且预后良好、重残、不良病人血清S100β、MBP、NSE表达依次递增，脑脊液中P73、P38蛋白表达依次递减（P＜0.05），提示血清S100β、MBP、NSE及脑脊液中P73、P38蛋白可能与颅脑损伤病人预后有关。S100β主要生理功能是参考信息传递、调节细胞代谢和可塑性、调控细胞内外钙离子浓度等，正常状态下位于神经胶质中，发生脑损伤后，可通过受损血脑屏障进入外周血，故检测其水平可评估脑损伤程度［7］。宋健楠等［8］通过双侧颈总动脉夹闭＋基底动脉丝线提拉法制备全脑缺血∕再灌注损伤大鼠模型，发现与正常大鼠相比，模型大鼠S100β表达明显升高，且电镜下观察可见神经元线粒体的超微结构损伤，指出S100β可评价脑损伤情况。Zhou等［9］研究指出，S100β高表达于脑出血病人外周血中，且功能预后较差病人血清S100β浓度高于功能预后良好病人，支持本研究结论。

NSE受外界环境影响较小，是一种较为稳定指标，正常状态下极低表达于血清中，当神经元受损、血脑屏障通透性增加时可大量释放入血［10］。根据Choi等［11］报道，NSE与神经元损伤程度密切相关。MBP位于髓鞘浆膜面，是中枢神经系统髓鞘的主要蛋白质，具有神经系统特异性［12］。动物学研究显示，颅脑损伤大鼠血清MBP水平高于假手术对照大鼠［13］。现阶段虽然GOS评分是评估颅脑外伤病人预后可靠方法，但多在颅脑损伤术后较长时期应用，不利于早期评估。本研究采用Pearson进行相关性分析发现，术后第3天血清S100β、NSE与术后1个月GOS评分呈负相关（P＜0.05），提示通过检测外周血S100β、NSE可在术后早期预测病人预后，从而为临床治疗提供重要参考。进一步进行ROC分析发现，预测不良预后的AUC S100β＞P38蛋白＞P73蛋白＞NSE＞MBP，最佳截断值分别为1.48 μg∕L、0.25、0.21、14.18 μg∕L、7.72 mg∕L，可为临床预测预后提供量化参考。

颅脑外伤术后病人常伴有不同程度认知功能障碍，并与后续生活质量密切相关，故术后早期准确评估病人认知功能意义重大［14］。以往多通过MMSE量表评估认知功能，其可信度已被以往研究证实，但其适用于意识清醒病人，而颅脑损伤术后早期病人可能处于昏迷状态，故应用受限［15］。P73、P38为存在于突触囊泡的蛋白，参与多种突触相关活动，可反映突触数量、分布，在突触重建、认知功能中起到重要作用［16］。何阳［17］的报道显示，P38是认知功能维持重要因子，与脑积水病人手术认知功能变化息息相关。冯辉等［18］研究发现，经针对性治疗干预，外伤后脑积水病人脑脊液P73、P38表达升高，认知功能得到改善，间接说明P73、P38蛋白与外伤后脑损伤及认知功能有关。本研究发现，认知功能损害轻度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高，脑脊液中P73、P38蛋白依次降低，且术后第3天血清S100β、NSE与术后1个月MMSE评分呈负相关，脑脊液中P73、P38蛋白与MMSE评分呈正相关（P＜0.001），佐证了各指标可用于术后早期病人认知功能的评估。Baptista等［19］指出，较高水平S100β与认知功能受损有关。刘森等［20］研究发现，重度血管性痴呆病人血清S100β水平均高于轻度、中度痴呆病人，并与MMSE评分呈负相关，从侧面论证了本研究结论。郭晓光［21］的报道采用模拟物上调阿尔茨海默病模型大鼠P73的表达，发现其海马区组织细胞凋亡率降低，认知功能改善，而采用小RNA技术沉默P73的表达，发现促凋亡因子被激活，导致细胞凋亡的发生，证实P73可对认知功能产生影响。有研究建立了创伤性脑损伤大鼠模型，通过莫里斯水迷宫分析法评估认知缺陷，发现造模后大鼠认知功能受损，P38表达降低，而给予白藜芦醇干预后，P38表达增加，并伴有认知功能的改善，提示P38与认知功能有关，支持本研究结论［22-23］。值得注意的是，检测P73、P38蛋白需采集脑脊液，具有一定风险，临床应根据实际情况选取合适的指标。

综上所述，检测颅脑外伤病人血清S100β、NSE及脑脊液中P73、P38蛋白表达可在术后早期预测病人预后与认知功能，为临床干预提供重要参考。